【全国百强校】贵州省遵义航天高级中学2016届高三5月考前模拟(十一模)理综物理试题解析(解析版)

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。

在每题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求；第19～21题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。

14.2016年“科学突破奖”颁奖仪式在美国举行，我国科学家王贻芳获得“基础物理学突破奖”。

在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法
B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法
C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法
D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
【答案】D
考点：物理问题的研究方法
【名师点睛】在高中物理学习的过程中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，要注意方法的积累。

15. 质量为M的半球形物体A和质量为m的球形物体B紧靠着放在倾角为α的固定斜面上,并处于静止状态,如图所示。

忽略B球表面的摩擦力,则关于物体受力情况的判断正确的是（）
A.物体A对物体B的弹力方向沿斜面向上
B.物体A受到3个力的作用
C. 物体B对物体A的压力大于mgsin α
D. 物体B对斜面的压力等于mgcos α
【答案】C
考点：共点力的平衡
【名师点睛】本题考查了共点力的平衡问题；关键对物体正确的受力分析，画出受力图，同时要明确物体A 对B的弹力与接触面垂直，不是平行斜面向上，然后根据平衡条件并结合牛顿第三定律分析，此题难度不大。

16. 据新华社北京3月21日电，记者21日从中国载人航天工程办公室了解到，已在轨工作1630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后，由于超期服役两年半时间，其功能已于近日失效，正式终止了数据服务。

根据预测，天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低，并最终再入大气层烧毁。

若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面h（h≈343km），运行周期为T，地球的半径为R，下列关于天宫一号的说法正确的是( )
A．因为天宫一号的轨道距地面很近，其线速度小于同步卫星的线速度
B．天宫一号再入外层稀薄大气一小段时间内，克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量
C．女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课，那时她不受地球的引力作用
D ．由题中信息可求出地球的质量为23
2
4R GT π 【答案】
B
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】此题是关于万有引力在航天中的应用问题；解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，注意完全失重不是不受重力。

17. 如图所示，P 、Q 是固定在竖直平面内的一段内壁光滑弯管的两端，P 、Q 的水平间距为d 。

直径略小于弯管内径的小球以初速度V 0从P 端水平射入弯管，从Q 端射出，在穿过整个弯管的过程中小球与弯管无挤压。

若小球从静止开始由P 端滑入弯管，经时间t 恰好以V 0从Q 端射出，重力加速度为g ，不计空气阻力，那么（ ）
A 、V 0<gd
B 、V 0=gd 2
C 、t =
g d D 、t >g d 【答案】D
【解析】
试题分析：以v 0初速水平入射时，因小球与管壁无挤压，故水平方向应是匀速运动，竖直方向是自由落体运动，所以此时小球运动时间为：00
d t v =，下落高度为：h=12gt 02，小球由静止开始运动时根据动能定理
得：
mgh=12
mv 02，则0v =，解得0v ，故A 、B 错误． 以v 0初速水平入射时，00d t v ==，当小球由静止释放时，水平方向平均速度一定小于v 0，所以t ＞t 0，故C 错误，D 正确．故选D.
考点：平抛运动
【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和动能定理综合求解，注意静止释放时，小球的运动不是平抛运动。

18．如图所示，在第一象限有一边长为L 的等边三角形匀强磁场区域。

在第二象限有一平行于y 轴的长为L 的导体棒沿x 轴正方向以速度v 匀速通过磁场区域。

下列关于导体棒中产生的感应电动势E 随x 变化的图象正确的是( )
【答案】D
考点：法拉第电磁感应定律
【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律的考查；解题的关键是找到感应电动势和进入磁场的距离x 之间的函数关系，尤其是正确确定导体切割磁感线的有效长度.
19．关于带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力,下列说法正确的是（ ）
A.洛伦兹力的方向总是垂直于磁场的方向
B.洛伦兹力的方向可以不垂直于带电粒子的运动方向
C.洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角无关
D.仅将带电粒子的速度减半,洛伦兹力的大小变为原来的一半
【答案】AD
【解析】
试题分析：洛伦兹力方向既垂直于带电粒子的运动方向，又垂直于磁场的方向，选项B错误、A正确；
洛伦兹力的大小与带电粒子的速度方向和磁场方向的夹角都有关系，将带电粒子的速度减半，洛伦兹力的大小也减半，故C错误，D正确．故选AD.
考点：洛伦兹力
【名师点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力方向与速度方向和磁场方向的关系，洛伦兹力方向既垂直于带电粒子的运动方向，又垂直于磁场的方向，以及会运用左手定则判断洛伦兹力的方向，能根据F=qvBsinθ判断出大小。

20．如图甲所示的电路中理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，A、V均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、理想线圈和灯泡。

原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（）
22
A．电压u的频率为100Hz B．V的示数为V2
C．有光照射R时，A的示数变大D．抽出L中的铁芯，D变亮
【答案】CD
考点：交流电；变压器
【名师点睛】此题是关于交流电及变压器问题的计算；要知道电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。

21．如下图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。

对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（）
A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒
B．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大
C．在运动的过程中，m、M动能的变化量加上弹性势能的变化量等于F1、F2做功的代数和
D．在运动过程中m的最大速度一定大于M的最大速度
【答案】BC
考点：牛顿第二定律；能量守恒定律
【名师点睛】本题涉及到弹簧，功、机械能守恒的条件、力和运动的关系等较多知识．题目情景比较复杂，全面考查考生理解、分析、解决问题的能力，难度较大。

22．（共6分）一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则．
①如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶______时电子秤的示数F；
②如图（b），将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上．水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、____________________和电子秤的示数F1；
③如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上．手握电子秤沿着②中L2的方向拉开细线L2，使____________和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2；
④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若________________________，则平行四边形定则得到验证．
【答案】①静止(或稳定、平衡、不动) ；②三细线的方向(至少记录L1、L3的方向)；③结点O的位置；
④F′与F的图示重合（或基本重合）（F′大小与F相等，方向相同）
考点：验证力的平行四边形定则
【名师点睛】通过作出力的图示来验证“力的平行四边形定则”，重点是如何准确作出力的图示，明确实验原理是解答实验问题的关键.，对关键的实验步骤及注意事项应该熟记并理解掌握.
23．（共9分）如图甲所示是测量阻值约几十欧的未知电阻R X的原理图，R1是电阻箱（0—99.9），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源（电动势12V，内阻忽略不计）。

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大，具体实验步骤如下：
①闭合S，调节滑动变阻器R和电阻箱R1，使A2示数I2=0.20A，记下此时电阻箱的阻值R1和A1的示数I1；
②重复步骤①且使A2示数仍为I2=0.20A，测量多组R1和I1值；
③将实验测得的数据在坐标纸上描点，如图乙所示。

根据实验回答以下问题：
（1）（4分）现有四只供选用的电流表：
A．电流表（0—3 mA，内阻为2.0）B．电流表（0—3 mA，内阻未知）
C．电流表（0—0.3 A，内阻为l0Ω）D．电流表（0—0.3 A，内阻未知）
请根据实验过程判断A1应选用_______，A2应选用_______（填写选项字母）。

（2）（2分）在图乙中的坐标纸上画出R1与1/I1的关系图。

（3）（3分）根据以上实验数据得出R X=_______。

【答案】（1）D ； C （2）图线如图;（3）40Ω
（4）根据欧姆定律，则有：（R1+R A1）I A1=I2（R X+R A2）；
考点：伏安法测电阻
【名师点睛】本题考查如何确定电表的方法，紧扣题意是解题的关键，理解欧姆定律的应用，掌握串并联特点，注意误差与错误的区别，理解图象的斜率含义。

24．（14分）如图1为利用阻拦系统让“歼15”舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。

飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭。

若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度随时间变化关系如图2所示．飞机在t 1=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v 1=70m/s ；在t 2=2.4s 时飞机速度v 2=10m/s ．飞机从t 1到t 2的运动可看成匀减速直线运动．设飞机受到除阻拦索以外的阻力f 大小不变，且f=5.0×104N ，“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg ．
（1）在t 1 ~ t 2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T 的大小；
（2）飞机钩住阻拦索并关闭动力系统后，在甲板上滑行的总距离为82m ，求从t 2时刻至飞机停止，阻拦索对飞机做的功W ．
【答案】（1）5.5×105N ；（2）－9×105J
【解析】
试题分析：（1）由v-t 图象可知，飞机加速度：a=
2/304
.04.27010s m t v -=--=∆∆ 加速度大小为30m/s 2
对飞机，由牛顿第二定律得：
考点：牛顿第二定律及动能定理的应用
【名师点睛】本题考查了图象、牛顿第二定律动能定理的应用，在解题时要注意根据图象明确飞机的运动过程，再由动能定理、牛顿第二定律分析答题．此题意在考查学生利用所学知识解决实际问题的能力. 25．(18分)如图所示，xOy平面为一光滑绝缘水平面，在此区域内有平行于xOy平面的匀强电场，场强大小E＝100 V/m；同时有垂直于xOy平面的匀强磁场．一质量m＝2×10－6kg、电荷量q＝2×10－7C的带负电粒子从坐标原点O以一定的初动能入射，在电场和磁场的作用下发生偏转，到达P(4,3)点时，动能变为初动能的0.5，速度方向垂直OP指向y轴．此时撤去磁场，经过一段时间该粒子经过y轴上的M(0,6.25)点，动能变为初动能的0.625，求：
(1)粒子从O到P与从P到M的过程中电场力做功的大小之比；（6分）
(2)OP连线上与M点等电势的点的坐标；（6分）
(3)粒子由P点运动到M点所需的时间．（6分）
【答案】(1)4:1(2) D(3, 2.25)(3) 0.5 s
【解析】
试题分析：(1)设粒子在P点时的动能为E k，则初动能为2E k，在M点的动能为1.25E k.
由于洛伦兹力不做功，粒子从O点到P点和从P点到M点的过程中，电场力做的功大小分别为W1、W2，由动能定理得：－W1＝E k－2E k W2＝1.25E k－E k
则1241
W W =
(3)由于OD ＝3.75 m ，而OM cos ∠MOP ＝3.75 m ，所以MD 垂直于OP ，由于MD 为等势线，因此OP 为电场线，方向从O 到P
带电粒子从P 到M 过程中做类平抛运动，设运动时间为t 则212Eq DP t m
= 又DP ＝OP －OD ＝1.25 m
解得：t ＝0.5 s.
考点：带电粒子在匀强电场及磁场中的运动
【名师点睛】本题是带电粒子在复合场中运动的类型，对在磁场中的运动问题要画出磁场中运动轨迹，结合几何关系求解半径；电场中运用运动的分解都是常规方法，及将粒子的运动分解在两个相互垂直的方向上进行研究，要能灵活运用几何知识求解磁场中空间尺寸。

33．【物理—选修3−3】（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是————
A ．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显
B．随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大
C．人们感到特别闷热时，说明空气的相对湿度较大
D．热量可以自发的从内能小的物体转移给内能大的物体
E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
【答案】BCE
考点：布朗运动；分子势能；相对湿度；气体的压强
【名师点睛】注意布朗运动的实质：是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动；温度越高，颗粒越小，则布朗运动越明显；另外知道气体压强的微观解释；总之都是3-3的基础知识，只要多看书，加强记忆即可解答.
（2）（10分）如图所示，粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口且足够长，开始时左端空气柱长20 cm，两管水银面等高．从右侧管口缓慢加入水银，左管内气柱长变为15 cm.温度不变，大气压强为p0＝75 cmHg.求：
①加入水银的长度；②此过程封闭气体是吸热还是放热，并说明理由．
【答案】①35 cm ;②气体放热
【解析】
试题分析：①设末状态右侧管内水银面比左侧高h
p1＝p0，p2＝p0＋ρ水银gh
p1l1S＝(p0＋ρ水解gh)l2S
设加入的水银柱长为x，x＝2(l1－l2)＋h
解得：x＝35 cm
②由热力学第一定律，△E=Q+W
内能不变△E=0 ,
外界对气体做正功，故气体放热．
考点：玻意耳定律；热力学第一定律
34. 【物理—选修3−4】（15分）
（1）（5分）如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是_____（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.甲、乙两单摆的摆长相等
B.甲摆的振幅比乙摆大
C.甲摆的机械能比乙摆大
D.在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
E.由图象可以求出当地的重力加速度
【答案】ABD
考点：振动图像
【名师点睛】本题只要掌握单摆的周期公式、加速度的特点等等，由图读出两单摆的周期，由单摆的周期公式分析摆长关系；由位移的最大值读出振幅；由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小；根据加速度与位移方向相反，确定加速度的方向，这些都是基本功。

(2) (10分)单色细光束射到折射率n＝2的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i＝45°，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如下图所示(图上已画出入射光和出射光)。

①在图上大致画出光线在球内的路径和方向。

②求入射光与出射光之间的夹角α
【答案】①光路如图；②30°
考点：光的折射定律
【名师点睛】此题主要考察了光的折射定律；解题时画出正确规范的光路图是解题的关键，同时要充分利用几何关系，根据光的折射定律sin sin i n r
=列方程求解. 35. 【物理—选修3−5】（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是（ ）
A ．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子内部有一个体积很小的原子核
B ．铀核（U 238
92）衰变为铅核（Pb 20682）的过程中，要经过6次α衰变和8次β衰变
C ．按照爱因斯坦的理论，在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv ，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k
D ．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱的实验规律。

E ．铀核（U 238
92）衰变成
α离子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能 【答案】ACE
考点：α粒子散射实验；放射性衰变；玻尔理论；爱因斯坦质能方程；结合能
【名师点睛】本题考查了衰变的实质、α粒子散射实验、爱因斯坦质能方程等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。

（2）（10分）如图所示，光滑水平轨道右边与墙壁连接，木块A 、B 和半径为0.5m 的1/4光滑圆轨道C 静置于光滑水平轨道上，A 、B 、C 质量分别为1.5kg 、0.5kg 、4kg 。

现让A 以6m/s 的速度水平向右运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s ，碰后速度大小变为4m/s 。

当A 与B 碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s 2，求：
①A 与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；
②AB 第一次滑上圆轨道所能到达的最大高度h 。

【答案】①50N ②0.3m
考点：动量定理；动量守恒定律
：。